Diferencia entre fotón y electrón.

11 de noviembre de 2011 Escrito por Madu

Que diferencia principal entre el fotón y el electrón es que El fotón es un paquete de energía mientras que el electrón es una masa.

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Un electrón es una partícula subatómica que juega un papel crucial en casi todo. El fotón es un paquete de energía conceptual que es muy importante en la mecánica cuántica. El electrón y el fotón son dos conceptos que han evolucionado mucho con el desarrollo de la mecánica cuántica. Comprender adecuadamente estos conceptos es importante para comprender correctamente el campo de la mecánica cuántica, la mecánica clásica y campos relacionados.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia clave
2. ¿Qué es el fotón?
3. ¿Qué es el electrón?
4. Comparación lado a lado - fotón vs. electrón en forma tabular
5. Resumen

¿Qué es el fotón?

El fotón es un tema que discutimos en mecánica ondulatoria. En la teoría cuántica podemos observar que las ondas también tienen propiedades de partículas. El fotón es la partícula de la onda. Es una cantidad fija de energía que depende únicamente de la frecuencia de la onda. Podemos dar la energía del fotón por la ecuación mi = hfDónde mi es la energía del fotón, h es la constante de Plank y F es la frecuencia de la onda.

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Figura 01: Movimiento de un fotón como radiación electromagnética.

Podemos pensar en los fotones como paquetes de energía. Con el desarrollo de la teoría de la relatividad, los científicos descubrieron que las ondas también tienen masa. Esto se debe a que las ondas se comportan como partículas cuando interactúan con la materia. Sin embargo, la masa en reposo de un fotón es cero. Si un fotón viaja a la velocidad de la luz, tiene una masa relativista de CE²Dónde mi es la energía del fotón y C es la velocidad de la luz en el vacío.

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Un átomo consta de un núcleo, que tiene una carga positiva, y contiene casi toda la masa y los electrones que orbitan alrededor del núcleo. Estos electrones están cargados negativamente y tienen una masa muy baja en comparación con el núcleo. Un electrón tiene una masa en reposo de 9,11 x 10^-31 Kilogramo.

El electrón cae en la familia de partículas subatómicas de los fermiones. Además, tienen valores semienteros como espín. El espín es una propiedad que describe el momento angular del electrón. La teoría electrónica clásica describía al electrón como una partícula que orbita alrededor del núcleo. Sin embargo, con el desarrollo de la mecánica cuántica, podemos ver que el electrón también puede comportarse como una onda.

Figura 02: electrón (en rojo) y núcleo atómico (en azul) en un átomo de hidrógeno

Además, el electrón tiene ciertos niveles de energía. Ahora podemos definir la órbita del electrón como la función de probabilidad de encontrar el electrón alrededor del núcleo. Los científicos concluyen que un electrón se comporta tanto como onda como partícula. Cuando consideramos un electrón errante, algunas de las propiedades de la onda se vuelven más importantes que las propiedades de la partícula. Cuando consideramos las interacciones, las propiedades de las partículas son más importantes que las propiedades de las ondas. El electrón tiene una carga de – 1.602 x 10^-19 C. Es la cantidad más pequeña de carga que un sistema puede soportar. Además, todas las demás cargas son multiplicaciones de la carga unitaria del electrón.

¿Cuál es la diferencia entre fotón y electrón?

El fotón es un tipo de partícula elemental que actúa como portador de energía, pero el electrón es una partícula subatómica que se encuentra en todos los átomos. La principal diferencia entre el fotón y el electrón es que el fotón es un paquete de energía mientras que el electrón es una masa. Además, el fotón no tiene masa en reposo, pero un electrón sí tiene masa en reposo. Como otra diferencia clave entre el fotón y el electrón, el fotón puede alcanzar la velocidad de la luz, pero es teóricamente imposible que un electrón alcance la velocidad de la luz.

Además, otra diferencia entre el fotón y el electrón es que el fotón tiene más propiedades de onda mientras que el electrón tiene más propiedades de partícula. A continuación se muestra una infografía sobre la diferencia entre fotón y electrón.

Resumen - Fotón vs. Electrón

El fotón es una partícula elemental y podemos describirlo como un paquete de energía, mientras que el electrón es una partícula subatómica con masa. Por lo tanto, podemos decir que la principal diferencia entre el fotón y el electrón es que el fotón es un paquete de energía mientras que el electrón es una masa.

Relación:

1. Jones, Andrew Zimmermann. "¿Qué es un fotón en física?" ThoughtCo, 3 de septiembre de 2018. Disponible aquí
2. Britannica, The Encyclopedia Editors. "Fotón." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc. 7 de febrero de 2018. Disponible aquí

Imagen de cortesía:

1. "El fotón" de Illustrati (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
2.2750576 por sjeiti (CC0) a través de pixabay